Phân chia phân khu thi công bê tông

3.2 Lựa chọn, bố trí thiết bị máy móc phụ trợ và phối hợp chúng với các máy móc chủ đạo

3.2.2 Phân chia phân khu thi công bê tông

Việcphân đoạn thi côngsàn sườn toàn khối lần lượt được xác định theo những điều kiện sau:

• Kí thước của phân khu bê tông phải đảm bảo o việc đúc bê tông trong phân khu được liên tục, đảm bảo tính toàn khối của kết cấu, phù hợp với năng lực của máy móc (đặc biệt là các máy thi công ủ đạo) và nhân lực thi công.

L ≤ (k1(T0-T -Tđ)√

V/h)/T (1) Trong đó:

• Vlà dung tích hiệu dụng của thùng (khi dùng cần trục) hoặc xe bồn (khi dùng máy bơm bê tông) vận chuyển vữa bê tông đổ vào khuôn

• T0là thời gian bắt đầu ninh kết của vữa bê tông, tính từ khi vữa bê tông ra khỏi trạm trộn.

ời gian này phụ thuộc vào điều kiện thời tiết môi trường đổ bê tông (nhiệt độ môi trường), mùa hè thì thời gian này ngắn, mùa đông thì dài, và thường trong khoảng 1,0-2,25giờđối với bê tông không phụ gia dùng xi măng Poóclăng (chính là thời gian ngừng nghỉ cho phép khi đổ bê tông).

• T là thời gian chu kỳ vận chuyển một mẻ vữa (là lượng vữa vận chuyển bằng thùng hoặc xe vận chuyển bê tông), từ nơi trộn đến khi đổ vào khuôn.

• Tđ là thời gian đầm xong một mạch đầm ở vị trí tiếp giáp giữa hai mẻ đổ.

• δ =hlà chiều dầy trung bình quy đổi của kết cấu sàn hay sàn sườn bê tông toàn khối,δ = (V

+VĐ/Đ)/LB

• V là tổng khối lượng bê tông sàn của mỗi tầng (m³)

• V là tổng khối lượng bê tông dầm của mỗi tầng (m³)

• Đ là định mức lao động cho công tác đổ bê tông sàn (m³/công)

• Đ là định mức lao động cho công tác đổ bê tông dầm (m³/công)

• Llà chiều dài nhà (m)

• Blà chiều rộng nhà (m)

• k1là hệ số vận chuyển vữa bê tông không đồng đều (hệ số đầy vơi),k1= 0,9-0,95

• L là kích thước phân khu bê tông dọc theo hướng đổ bê tông chính (là hướng phát triển của hàng các mẻ đổ bê tông - hướng của luống bê tông), lớn nhất có thể đạt được mà vẫn đảm bảo điều kiện thi công bê tông liên tục.

• Tổng khối lượng các công tác đổ bê tông, lắp dựng cốt thép, lắp cốp pha trong mỗi một tầng (cũng là tổng khối lượng vật liệu và thiết bị để thi công mỗi tần mà cần trục tháp phải vận uyển) phải được

ia thành các phần khối lượng phân khu phù hợp với năng lực thi công của máy móc (đặc biệt là các máy thi công ủ đạo) và nhân lực, làm việc trong một ngày hoặc ca làm việc.

nQyc =n*1,0*NCₐ ≥ (QBTTầ*k2) +QCTTầ +GCPTầ = (VBTTầ*γ*k2) +QCTTầ + (QCPTầ*gCP)

= (CBTTầ*γ*k2)/ĐBT +CCTTầ/ĐCT + (CCPTầ*gCP)/ĐCP Từ đó số phân khu được xác định theo công thức:

32 CHƯƠNG 3. CHƯƠNG II. THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG

n ≥ (VBTTầ*k2*γ)/NCₐ +QCTTầ/NCₐ +GCPTầ/NCₐ = (CBTTầ*γ*k2)/(ĐBT*1,0*NCₐ) +CCTTầ/(ĐCT*1,0*NCₐ) + (CCPTầ*gCP)/(ĐCP*1,0*NCₐ) (2)

Trong đó:

• Qyc là tổng khối lượng yêu cầu cần trục tháp vận chuyển trên các phân khu công tác trong một ca làm việc của cần trục tháp (tấn).

• NCₐ là năng suất hiệu dụng của cần trục trong một ca làm việc hỗn hợp ((tấn/ca)

• VBTTầ là tổng khối lượng thể tích công tác đổ bê tông của mỗi tầng (m³).

• QBTTầ là tổng khối lượng công tác đổ bê tông của mỗi tầng (cần cần trục vận chuyển) (tấn).

• k2là hệ số kể đến trọng lượng tăng thêm của vỏ thùng đổ vào mỗi mẻ đổ trong một ca làm việc.

• QCTTầ là tổng khối lượng công tác cốt thép của mỗi tầng (tấn).

• GCPTầ là tổng trọng lượng cốp pha của mỗi tầng (tấn).

• gCP là tỷ trọng giữa trọng lượng toàn bộ cốp pha của tầng quy ra trên diện tích bề mặt ván khuôn (tấn/m2).

• QCPTầ là tổng trọng lượng công tác cốp pha của mỗi tầng (diện tích bề mặt ván khuôn) (m2).

• ĐBT là định mức lao động trung bình quy đổi của công việc đổ bê tông (thường lấy định mức bê tông sàn, vì khối lượng công tác là lớn) (công/m³).

• ĐCT là định mức lao động trung bình quy đổi của công việc lắp đặt cốt thép (thường lấy định mức cốt thép sàn, vì khối lượng công tác là lớn) (công/tấn).

• ĐCP là định mức lao động trung bình quy đổi của công việc lắp dựng cốp pha (thường lấy định mức cốp pha sàn, vì khối lượng công tác là lớn) (công/m2).

Khi đổ bê tông bằng bơm bê tông chuyên dụng, thì điều kiện (2) trở thành việcxác định số lượng phân khu (phân đoạn) thi công bê tông cốt thép sàn sườn toàn khối như sau:n =QBTTầ/NBTCₐ.

Điều kiện (1) trên được xem xét với giả thiết kích thước mặt sàn công trình theo cả hai phương mặt bằng là vô hạn. Nhưng thực tế kích thước công trình là có giới hạn. Trường hợp bề ngang nhàB>

B, thì kích thước phân khu hoàn toàn được xác định theo hai điều kiện trên,L vàB lần lượt nằm dọc theo chiều dọc và chiều ngang nhà, mỗi phân khu có 2 cạch phải để mạch ngừng: một mạch dọc nhà, một mạch ngang nhà. Trong trường hợp, bề ngang của nhàB<B vừa được chọn theo điều kiện (2), thi xoay hướng đổ chính vuông góc lại, sao cho hướng của hàng các mẻ đổ chạy song song với bề ngang nhà. Khi đó, có 2 khả năng xảy ra:

• B>L, thì phải bố trí thêm một mạch ngừng dọc nhà (như khiB>B), và mỗi ca đổ bê tông (8tiếng) có khoảng 3-8 hàng mẻ đổ.

• B≤L, thì lựa chọnL =B, mỗi phân khu chỉ có một phía cạnh phải để mạch ngừng, và lúc này kích thước lớn nhất của phân khu dọc theo chiều dài nhà lại làB ₐₓ =NBTCₐ/(δB).

• Vị trímạ ngừnggiữa các phân đoạn thi công phải đảm bảo bố trí đúng quy phạm thi công (TCVN 4453:1995), tránh những ỗ ịu lực xung yếu của kết cấu sàn sườn bê tông toàn khối.

Mạ ngừng theo phương đứngtrong sàn sườn được để như sau:

• Khi hướng đổ bê tông song song với dầm phụ, tức mạch ngừng cắt qua dầm phụ, thì mạch ngừng có thể bố trí tại bất kỳ tiết diện nào nằm trong đoạn 1/3 chính giữa của nhịp dầm phụ L đồng thời cũng là nhịp bản theo phương dầm phụL₁ (nhịp bản chính là nhịp dầm phụ). Ở các vị trí này lực cắt trong cả bản và dầm phụ đều nhỏ.

• Khi hướng đổ bê tông song song với dầm chính, tức là mạch ngừng cắt qua dầm chính, thì mạch ngừng có thể bố trí tại bất kỳ tiết diện nào, mà: vừa nằm trong đoạn 1/2 chính giữa nhịp dầm chínhL, vừa nằm trong đoạn 1/2 chính giữa nhịp bản theo phương dầm chínhL₂ (nhịp bản có thể không trùng với nhịp dầm chính). Ở các vị trí này lực cắt trong cả bản và dầm chính đều nhỏ. Tuy nhiên, tùy theo mặt bằng kết cấu mà vùng để được mạch ngừng trong trường hợp

3.2. LỰA CHỌN, BỐ TRÍ THIẾT BỊ MÁY MÓC PHỤ TRỢ VÀ PHỐI HỢP CHÚNG VỚI CÁC MÁY MÓC CHỦ ĐẠO33

Các vùng có thể bố trí mạch ngừng đứng, cắt qua dầm chính (gạch chéo đỏ) và cắt qua dầm phụ (gạch chéo xanh).

này có thể không có, và nếu có thì mạch ngừng lại cắt qua nhịp làm việc chính của hê thống kết cấu, cho nên cần hạn chế để mạch ngừng kiểu này, hãy cố gắng đổ bê tông song song dầm phụ để mạch ngừng cắt qua dầm phụ.

Mạch ngừng phải cấu tạo thẳng đứng, vuông góc với trục dầm, và được tạo thành nhờ khuôn mạch ngừng loại thành đứng.

Mạ ngừng nằm ngangtrong hệ dầm liền sàn (sàn sườn): Khi phải bố trí mạch ngừng theo phương ngang, thì mạch ngừng thường được đặt ở dầm tại vị trí dưới nách dầm (nơi tiếp giáp giữa dầm với sàn) khoảng 20 - 30 mm. Trong trường hợp dầm cao > 800 mm, nếu đúc bê tông liên tục thì để tránh sự co ngót ban đầu của vữa bê tông, khi đổ bê tông tới cách nách dầm 20 - 30 mm, ta cần phải tạm nghỉ để bê tông kịp co ngót rồi mới đổ tiếp tới sàn, nhưng cũng không lâu quá thời điểm bắt đầu ninh kết của bê tông. Do vậy sẽ không hình thành mạch ngừng nằm ngang, việc đúc bê tông không được coi là gián đoạn.

Mạ ngừng nằm ngangtrong các kết cấu đứng (cột, vách,…) và giữa các kết cấu đứng với sàn sườn:

về nguyên tắc có thể để tại bất kỳ tiết diện nào của kết cấu đứng, vì các nội lực có thể có trong các kết cấu đứng là mô men uốn (thì trung tính với mạch ngừng), còn lực cắt (gây trượt dọc bề mặt mạch ngừng, có hại cho phần kết cấu tại mạch ngừng) và lưc nén dọc (gây ra lực ma sát ngăn cản sự trượt dọc theo bề mặt mạch ngừng, có lợi cho phần kết cấu tai vị trí mạch ngừng) thì sẽ triệt tiêu ảnh hưởng của nhau. Do đó, để thuận tiện cho thi công, thường để loại mạch ngừng tại vị trí chân kết cấu đứng (ngay trên mặt sàn) và vị trí ngọn của kết cấu đứng (vị trí tiết diện dưới đáy dầm chính).

Các yêu cầu kỹ thuật về mạch ngừng thi công sàn sườn bê tông toàn khối trên, được luật hóa ở các điều 6.6.5 và 6.6.7 trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995. Điều 6.6.7 nêu rằng:

• Khi đổ bê tông tấm sàn có sườn theo hướng song song với dầm phụ thì mạch ngừng thi công bố trí trong khoảng 1/3 đoạn giữa nhịp của dầm.

• Khi đổ bê tông theo hướng song song với dầm chính thì mạch ngừng thi công bố trí trong hai khoảng giữa của nhịp dầm và sàn (mỗi khoảng 1/4 nhịp).

34 CHƯƠNG 3. CHƯƠNG II. THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG

Tới đây, kích thước phân khu lại được hạn chế lại, một cách chính xác hơn: mỗi phân khu nằm lọt giữa các vị trí mạch ngừng đứng, với khoảng cách nhỏ hơn các kích thước đã được xác định theo điều kiện (1) và (2) ở trên.

• Số lượng phân khu phải là tối thiểu, để giảm tối đa số lượng mạ ngừng-nơi kết cấu bê tông toàn khối bị giảm yếu.

• Tổng khối lượng bê tông của các phân khu có độ ênh lệ không quá 25%, đảm bảo năng lực thi công của máy móc và nhân lực ổn định.Nguyên tắc này đảm bảo có thểtổ chức thi công theo phương pháp dây chuyềnnhịp nhàng(nhịp dây chuyền hằng số k = const). Nếu khối lượng các phân khu vượt hơn điều kiện này thì vẫn có thể tổ chức theo dây chuyền nhưng là dây chuyền không nhịp nhàng.

• Chiều dài của mạ ngừng phải bố trí ngắn nhất, độ gấp khúc của mạ ngừng là nhỏ nhất.

• Hình dạng của các phân đoạn phải đảm bảo ổn định trong giai đoạn thi công, ngay cả khi phân đoạn còn đứng riêng lẻ.

Tuy nhiên, nếusố lượng phân đoạn (phân khu)đủ lớn, tức làlớn hơn số dây uyền đơn vị(công việc chuyên môn) (kể cả các dây chuyền “chờ đợi công nghệ"), thì có thểtổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền.

Còn nếu lượng phân đoạn không đủ lớn thì tổ chức thi cônng theo sơ đồ mạng (tức làPhương pháp Đường găng (còn gọi là phương pháp tổ chức theo công việc trọn gói)) hay tổ chức thi công theophương pháp tổ chức theo tổ đội lao động chuyên nghiệp.